研究背景随着人们生活水平的提高、生活方式的改变和寿命的延长，肥胖症（obesity，OB）、糖尿病（diabetes mellitus，DM）等代谢性疾病的发生率逐年上升，而人们对生活质量要求以及对此类疾病长期危害性认识的提高使其日益受到重视。日前，有关能量代谢平衡方面的研究深受内分泌界的关注。Ghrelin是近年发现的与摄食和能量代谢有关的激素。它是一种生长激素促分泌剂受体（GHS-R）的内源性配体，主要由胃合成，部分产生于肠道。除此之外，在中枢神经系统、胰腺、肾、心脏、胎盘、性腺也有分泌，这些发现说明ghrelin具有广泛的生理学作用。Ghrelin属于脑肠肽，随血流到大脑，作用于垂体，通过内分泌或旁分泌的方式促进生长激素的释放。除此以外，Ghrelin还与机体的食欲调节和能量平衡有关，且这种作用不依赖于生长激素的改变。有研究发现，胃内灌注葡萄糖溶液可使ghrelin水平迅速下降，但同等量的水则没有此作用，同时抑制胃排空后葡萄糖液的这种作用也被阻断。营养素对ghrelin的抑制作用与餐后胰岛素的分泌有关，但对此还有争议，有研究提示血浆ghrelin水平不受血糖和胰岛素调节。因此胰岛素在ghrelin分泌中的生理作用及二者间的相互关系目前还不完全清楚。瘦素对ghrelin分泌的影响目前也备受关注。瘦素是体内调节肥胖的重要因素，主要作用于下丘脑，通过抑制神经肽Y mRNA的表达及其释放，抑制食欲，促进能量代谢，降低体重。它由外周脂肪组织分泌，在外周和中枢都有作用。有研究显示，肥胖者血中瘦素水平升高，与ghrelin水平呈反比，说明瘦素可能与肥胖者的低ghrelin水平有关。但对此也有争议。Chan等在健康人群中的研究未发现重组瘦素治疗对血浆ghrelin水平有影响；Ayako等在日本肥胖人群中的研究也未发现ghrelin与瘦素有明显相关性。由此可见，Ghrelin与机体能量平衡有关，可能影响糖代谢，且与胰岛素、瘦素之间也有一定的相互作用与联系。目前有关ghrelin在糖尿病中表达的研究不多见。本研究旨在通过建立2型糖尿病大鼠和胰岛素缺乏糖尿病大鼠模型，探讨ghrelin的表达水平及其与胰岛素、瘦素等的相互关系及病理生理学意义。第一部分2型糖尿病大鼠ghrelin表达及吡格列酮干预研究目的：本研究通过高脂饮食联合小剂量链脲佐菌素（STZ）诱导建立2型糖尿病大鼠模型，并给予吡格列酮干预治疗，检测其血浆ghrelin和血清瘦素、胰岛素水平，测定胃壁组织ghrelin mRNA和蛋白表达情况，从而探讨ghrelin在2型糖尿病大鼠的表达及吡格列酮干预治疗的影响，揭示在2型糖尿病大鼠ghrelin与瘦素、胰岛素等的相互关系及其意义。方法：选择SPF级近交系雄性健康Wistar大鼠40只，分为3组：正常对照组（NC组）、糖尿病吡格列酮治疗组（DM-PIO组）和糖尿病未治疗组（DM组）。适应性喂养7天后，NC组饲以标准饲料，其余予以高脂饲料。8周后，DM和DM-PIO组大鼠一次性左下腹腔注射STZ（30mg／Kg体重）成模。10周时开始，DM-PIO组给予吡格列酮（20mg／kg）每日灌胃，DM组和NC组以等体积的高压消毒水灌胃。18周处死大鼠，心脏取血并留取胃组织。分别进行血糖、血脂、游离脂肪酸、胰岛素、瘦素、ghrelin水平测定，计算胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）；RT-PCR和免疫组织化学法分别测定胃壁组织ghrelin mRNA及蛋白表达情况。采用SPSS 11.0统计软件进行统计分析。P＜0.05表示有统计学意义。结果：1．8周时，实验组大鼠体重明显升高（P＜0.01），血TG、FINS和HOMA-IR均显著高于NC组（P分别小于0.05，0.01，0.05），FBG和TC水平两组间无显著差异（P＞0.05）；实验组大鼠葡萄糖耐量实验30min和60min血糖显著高于NC组（P均小于0.05）2．10周成模后，实验组葡萄糖耐量试验在0min、30min、60min和120min血糖均明显高于NC组（P分别小于0.05、0.01、0.01、0.01）。实验组大鼠血TG水平和HOMA-IR进一步升高（P均小于0.01），FINS虽有下降，但仍显著高于NC组（P＜0.05）；同时FBG和TC也显著高于NC组（P分别小于0.01，0.05）。DM和DM-PIO组间各指标均无显著差异（P均大于0.05）。3．18周时，DM-PIO组和DM组大鼠体重仍显著高于NC组（P分别小于0.01，0.05，），同时DM-PIO组大鼠较DM组亦显著增加（P＜0.05）。4．18周时DM-PIO组与DM组比较，血FBG、FINS、TG和TC水平有下降趋势，但差异无统计学意义（P＞0.05）；血FFA、HOMA-IR和血清瘦素水平则显著降低（P均小于0.05），但都仍显著高于NC组（P分别小于0.01，0.01，0.05）。5．18周时，DM组血浆ghrelin水平显著低于NC组（P＜0.05），DM-PIO组较DM组有上升趋势，但差异无统计学意义（P＞0.05），仍显著低于NC组（P＜0.05）。相关分析显示，糖尿病大鼠血浆ghrelin水平与体重（r=-0.413，P＜0.05）、HOMA-IR（r=-0.549，P＜0.01）和瘦素水平（r=-0.470，P＜0.05）呈显著负相关关系。6．DM-PIO组和DM组大鼠胃壁组织ghrelin mRNA表达均显著低于NC组（P均＜0.01）；DM-PIO组和DM组相比，ghrelin mRNA表达有升高趋势，但无统计学意义（P＞0.05）。7．与NC组相比，DM组和DM-PIO组胃底部细胞ghrellin阳性染色颗粒明显减少，且DM组比DM-PIO组减少更明显。IMS细胞图像分析系统显示，DM组和DM-PIO组阳性染色面积均显著低于NC组（P均小于0.05），DM组较DM-PIO组有升高趋势，但差异无统计学意义（P＞0.05）。结论：1．高脂饲料联合小剂量STZ腹腔内注射建立的2型糖尿病模型与人类2型糖尿病的发病过程和临床及生化特点相似，而且造模过程简单易行，是目前研究人类2型糖尿病较理想的动物模型。2．2型糖尿病大鼠血浆ghrelin及其在胃壁组织的mRNA或蛋白表达水平均显著低于正常对照组，说明在2型糖尿病大鼠ghrelin呈现低表达，低ghrelin水平可以作为2型糖尿病的一个危险因子。3．2型糖尿病大鼠血清胰岛素水平和HOMA-IR显著高于对照组，血浆ghrelin水平与HOMA-IR呈负相关关系。低ghrelin水平可能在2型糖尿病的高胰岛素血症和胰岛素抵抗的发生发展中起重要作用。4．2型糖尿病大鼠血清瘦素水平显著高于NC组，血浆ghrelin水平与血清瘦素水平呈负相关关系，提示2型糖尿病大鼠的低ghrelin和高瘦素水平是对能量平衡的正适应，ghrelin可能参与瘦素抵抗。5．吡格列酮可显著降低2型糖尿病大鼠的血FFA和瘦素水平，降低HOMA-IR，改善2型糖尿病大鼠的胰岛素抵抗和瘦素抵抗。6．吡格列酮对2型糖尿病大鼠的血浆ghrelin水平及其胃壁组织表达未发现有显著影响。第二部分STZ糖尿病大鼠Ghrelin表达及重组瘦素治疗的影响目的：本研究通过较大剂量STZ腹腔注射建立胰岛素缺乏糖尿病大鼠模型，并给予重组瘦素治疗，观察注射前后大鼠摄食改变及体重、血糖、胰岛素、瘦素和ghrelin水平变化，治疗后瘦素在脂肪组织mRNA表达及ghrelin在胃壁组织mRNA表达情况，探讨重组瘦素治疗对STZ糖尿病大鼠ghrelin表达的影响，揭示在STZ糖尿病大鼠ghrelin和瘦素的相互作用关系及可能机制。方法：SPF级近交系雄性健康Wistar大鼠30只，分为四组：正常对照组（NC组）、糖尿病组（DM组）、糖尿病瘦素治疗组（DM-LEP组）、糖尿病瘦素治疗饮食配对组（DM-PF组）。适应性喂养2周，除正常对照组以外，其余大鼠按60mg／kg体重一次性左下腹腔注射STZ成模。DM-LEP组给予瘦素(4mg·kg^-1·d^-1)皮下注射治疗7天，DM组和DM-PF组接受同等剂量的生理盐水。所有大鼠每日称重，记录进食量。在瘦素治疗第1天、第3天和第7天瘦素注射前1小时尾静脉取血，分离血清和血浆冻存于—20℃待用。7天后处死，留取胃和腹膜后脂肪组织。分别进行血糖、胰岛素、瘦素和ghrelin水平测定，计算胰岛素敏感指数（ISI）；RT-PCR法测定胃壁组织ghrelin mRNA及脂肪组织瘦素mRNA表达情况。采用SPSS11.0统计软件进行统计分析。P＜0.05表示有统计学意义。结果：1．瘦素治疗前，DM组、DM-LEP组和DM-PF组大鼠摄食量、空腹血糖、胰岛素、瘦素及ghrelin水平和ISI均与对照组有显著差别，各糖尿病组间差异无统计学意义（P＞0.05）。2．瘦素治疗后DM-LEP组大鼠摄食量较DM组显著减少（P＜0.05），仍显著高于NC组（P＜0.05）；DM-LEP组大鼠体重较DM组及DM-PF组均显著增加（P均＜0.05），但仍显著低于NC组（P＜0.05）。3．瘦素治疗后，DM-LEP组大鼠血糖水平显著低于DM组和DM-PF组（P均＜0.05），但与NC组比较仍有显著差别（P＜0.01）。DM-LEP组与DM组、DM-PF组比较，血清胰岛素水平在瘦素治疗第3天和第7天均无差别（P均大于0.05），但治疗第7天DM-LEP组ISI显著高于DM组和DM-PF组（P均＜0.05）。4．瘦素治疗第3天和第7天，DM-LEP组的血清瘦素水平均显著高于DM组（P分别小于0.05，0.01）和DM-PF组（P分别小于0.05，0.01），但与NC组比较仍有显著差别（P分别小于0.01和0.05）。同时发现，DM-LEP组大鼠第7天的血清瘦素水平显著高于第3天（P＜0.05）。5．DM组、DM-LEP组和DM-PF组大鼠脂肪组织瘦素mRNA表达相对系数均显著低于NC组（P分别小于0.01，0.05，0.01）；DM-LEP组与DM组及DM-PF组相比，脂肪组织瘦素mRNA表达水平显著升高（P均＜0.05）。6．瘦素治疗后第3天和第7天，DM-LEP组大鼠血浆ghrelin水平显著低于DM组（P分别小于0.05，0.01）和DM-PF组（P分别小于0.05，0.01），但仍明显高于NC组（P均＜0.05）。相关分析显示，血浆ghrelin水平与血清胰岛素、瘦素水平呈显著负相关关系（r=-0.58，-0.63，P均＜0.01），而与血糖水平无关（P＞0.05）。7．DM组、DM-LEP组和DM-PF大鼠胃壁组织ghrelin mRNA表达相对系数均显著高于NC组（P分别小于0.01，0.05，0.01）；DM-LEP组与DM组及DM-PF组相比，大鼠胃壁组织ghrelin mRNA表达水平显著降低（P均＜0.05）。结论：1．STZ糖尿病大鼠表现出多食、体重下降、高血糖、血清胰岛素水平降低等1型糖尿病临床特点。2．STZ糖尿病大鼠血浆ghrelin及其胃壁组织mRNA表达水平增高，血清瘦素及其脂肪组织mRNA表达水平下降。3．瘦素治疗可使STZ糖尿病大鼠多食改善，体重回升，空腹血糖水平下降，且血糖下降与瘦素抑制摄食作用无关。4．瘦素治疗不改变空腹胰岛素水平，但可使STZ糖尿病大鼠胰岛素敏感指数升高。5．瘦素治疗可使STZ糖尿病大鼠降低的血清瘦素及其脂肪组织mRNA表达水平回升，升高的血浆ghrelin及其胃壁组织mRNA表达水平下降，且这种改变与瘦素引起的摄食抑制无关。